Na Marsu žádné GPS neexistuje. Nikdy neexistovalo. Přesto rover Perseverance od letošního února ví přesně, kde se nachází. Podle NASA jde o větší průlom, než to na první pohled vypadá.
Představte si, že řídíte auto v pustině bez map, bez signálu a s jediným telefonátem denně, díky němuž se teprve dozvíte, kde jste. Přesně tak fungoval Perseverance od svého přistání na Marsu v únoru 2021. Rover sice umí sledovat vlastní pohyb pomocí takzvané vizuální odometrie (v podstatě analyzuje záběry terénu pořízené každých pár metrů a počítá cestu) jenže chyby se postupně kumulují. Na delší trase se může rover domnívat, že je až o 35 metrů jinde, než kde skutečně stojí.
A co v takovém případě udělá? Zastaví. Raději počká na instrukce, než aby riskoval jízdu nebezpečným terénem. Lidé ze zemského řídícího střediska pak přijmou panoramatický snímek, vyhodnotí polohu porovnáním s orbitálními mapami a pošlou odpověď. Celý proces trvá den i déle.
„Museli jsme mu říkat: neztrácíš se, jsi v bezpečí, jeď dál,“ říká Vandi Verma, hlavní inženýrka robotických operací mise z JPL.
Řešení přišlo z neočekávaného místa
Nová technologie nazvaná Mars Global Localization funguje překvapivě elegantně. Algoritmus na palubě roveru porovnává panoramatické snímky z navigačních kamer s uloženými orbitálními mapami terénu. Výsledek? Přesná poloha s odchylkou pouhých 25 centimetrů. A celé vyhodnocení trvá asi jen dvě minuty.
Klíčem byl procesor, který Perseverance původně používal ke komunikaci s helikoptérou Ingenuity. Ta je sice od loňska v důchodu, ale její základnová stanice na palubě roveru zůstala. Ta obsahuje komerční čip z roku 2010, který běží více než stokrát rychleji než hlavní palubní počítače roveru, jež vycházejí z hardwaru navrženého v roce 1997. Radiačně odolná technika zkrátka tempu doby nestačí.
Rover NASA Perseverance se poprvé ve své historii průzkumu Marsu řídil pokyny umělé inteligence. Foto: Se souhlasem NASA
„Je to skoro jako dar. Ingenuity prokázalo, že komerční procesory na Marsu fungují bez větších problémů,“ komentuje to Verma. Bez helikoptérové mise, která provedla 72 letů místo plánovaných pěti, by tahle navigační revoluce pravděpodobně nepřišla.
Sanity check aneb jak se kontroluje počítač na Marsu
Vývoj trval od roku 2023. Tým z NASA JPL testoval algoritmus na datech z 264 předchozích zastávek roveru a zaznamenal stoprocentní úspěšnost. To je pěkné číslo. Jenže provoz ve vesmíru přinášel nečekané komplikace. Při testech se ukázalo, že výsledky polohy se opakovaně lišily o jeden milimetr. Příčina? Poškozených přibližně 25 bitů z gigabajtu paměti procesoru, nejspíše vinou kosmického záření.
Tým vyvinul takzvaný sanity check: algoritmus se na procesoru spustí vícekrát a hlavní počítač roveru následně výsledky porovná. Řešení je to elegantní a hlavně funkční.
Rychlejší přesuny po Marsu
Poprvé se Mars Global Localization použil při běžném provozu mise 2. února 2026, podruhé pak 16. února. Rover může nově zastavit, určit si přesnou polohu a bez čekání na instrukce ze Země pokračovat v cestě. Předtím byl dojezd za den omezený právě situacemi, kdy se rover ztratil. Teď tento problém zmizel.
Navigace s využitím fotografií terénu dokáže být velmi přesná. Pomáhají i data ze sond. Foto: Se souhlasem NASA
Zároveň NASA oznámila ještě jednu novinku: generativní AI pomáhá plánovat trasu výběrem průjezdných bodů, které dříve vybírali lidé ručně. Obě technologie poskytují vozítku více autonomie a menší závislost na instrukcích ze Země. V budoucnu budou moci stejnou technologii použít např. rovery na Měsíci a dalších planetách.
Zdroj: NASA/JPL-Caltech
